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木材是一种具有复杂多孔毛细管结构的天然生物材料,其渗透性是描述流体在压力梯度下进入、通过和流出木材难易程度的物理量。影响木材浸渍的因素有很多,不仅与木材的结构有关、浸渍的介质有关还与浸渍的工艺有关。为研究压缩及压力等因素对木材浸渍的影响,本实验研究设计了一台多功能压力浸渍罐,不仅可以实现普通压机的基本功能还能够进行真空、加压等处理。本文从浸渍的工艺出发,研究不同的影响因子(包括真空、压力、时间、压缩率、液体温度等)对木材横向浸渍的影响,从吸胶增重率、弹性模量(MOE)、静曲强度(MOR)及吸水厚度膨胀率几个角度分析浸渍的效果及对木材性能的影响并找出合理的工艺组合以达到最佳的浸渍效果。研究结果表明:1.本实验研制的多功能浸渍罐能够很好的满足实验的要求,具有以下几种功能:真空处理;加压处理;加热;自动控温系统;压机的基本功能等。2.浸渍前真空处理木材可以有效提高木材的浸渍效果,相对于常压下12%的吸胶增重率,经真空处理可后以达到常压的3倍。3.压力对木材浸渍的影响也比较明显,当压力为0.3MPa—0.4MPa时,其增重率是常压下的3倍左右,当压力增加至0.6MPa时能达到4倍以上,但再增加压力,效果则并不明显,木材增重率并没有增加;当真空结合压力浸渍时,相对于单一方法的浸渍,木材的浸渍效果有很大的改善,增重率能够达到常压下的5倍左右。4.浸渍时间也对木材的浸渍效果影响,但对于25mm厚的木材,虽然不同浸渍时间的效果有所差距但并没有特别明显,且考虑到增加浸渍时间带来的成本及效率问题,建议采用1h的浸渍时间。5.压缩法能够很好改善木材的浸渍效果,随着压缩率的增加,能够使木材的增重率达到49%,但是当结合真空处理时木材的浸渍量并没有增加。压缩率为56%时木材的MOE相对压缩率小时有所减少但较之素材还是有所提高的。6.浸渍液体的温度对木材浸渍效果也有显著影响,当浸渍压力0.4MPa、时间1h、液体温度70℃时,浸渍增重率是同等条件常温的3倍,能够达到90%。7.通过对压力、压缩率、液体温度三因素的正交实验分析可知,压力、温度对木材浸渍效果均有重要的影响,压力越大,木材浸渍的效果越好,但压力并不是越高越好,要结合生产成本以及安全等因素根据实际选取最合适的压力参数。8.压缩率也能够达到增加木材浸渍效果的目的,但在与其他因素综合处理木材时,它的影响就不显著了,因此在实际生产中可以不用压缩木材。9.提高液体温度是一种有效、可行、简便的提高木材浸渍效果的方法,同时也可以加快挥发胶液中游离的甲醛,使得浸渍后的木材更加环保。从分析中可知,温度并不是越高越好,达到一定界限时,上升的趋势也趋于平缓,因此要结合实际可参考选取70℃。综合考虑,选取条件:真空半小时、压力0.7MPa、浸渍时间1小时以及液体温度70℃时,木材的浸渍效果是最好的。